Biografia Figlio degli attori Robert Graf e Selma Urfer-Graf, ha studiato letteratura e musica all'Università di Monaco di Baviera, prima di abbandonarla per frequentare la Hochschule für Fernsehen und Film München. È stato tra i primi registi a rifiutare i dettami del nuovo cinema tedesco a favore di un cinema più popolare.John Sandford, Graf, Dominik, in Encyclopedia of Contemporary German Culture, Routledge, 2013, ISBN 1136816100.
Il suo film più noto è Un angelo caduto dall'inferno (1987), un grande successo critico e di pubblico, per cui si è aggiudicato un Lola al miglior regista. Il film del 1994 Falsa identità, seppure apprezzato dalla critica, è stato invece un clamoroso insuccesso commerciale, e ha fatto sì che negli anni successivi Graf fosse confinato quasi esclusivamente in televisione.
Nel 2021 ha presentato al Festival di Berlino il suo period drama Fabian - Going to the Dogs, uscito in Italia il 18 agosto 2022.
Vita privata Dopo aver divorziato dalla regista Sherry Hormann si è legato alla regista Caroline Link.
Filmografia parziale Running Blue, ep. del film collettivo Neonstadt (1982) La moglie... gli uccelli (Das zweite Gesicht, 1982) Drei gegen drei (1985) Un angelo caduto dall'inferno (Die Katze, 1988) Tiger, Löwe, Panther (1989) Spieler (1990) Falsa identità (Die Sieger, 1994) Der Felsen (2002) Der rote Kakadu (2006) Beloved Sisters (Die geliebten Schwestern, 2014) Was heißt hier Ende? (2015) Fabian - Going to the Dogs (2021)
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